Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 1 Frank Sappa är 37 år och jobbar som resemontör vilket leder till många hotellövernattningar per vecka. Frank tycker att kvällarna i hotellrummet blir ensamma och långtråkiga och tröstar sig genom att dricka alkohol. Han vet att hans alkoholkonsumtion är för hög och har varit hos sin husläkare som efter provtagning säger att hans levervärden har börjat försämras. Frank har mycket svårt att sänka sin konsumtion av alkohol och har nu läst i en dagstidning att det är bra om man kan hålla kvar alkoholen så länge som möjligt i magsäcken genom att äta rätt mat, för då hinner en stor del av alkoholen att tas om hand om där, innan transport sker till tarmen och vidare till levern. Fråga 1 (3 p) Etanol tas till stor del upp redan i magsäcken och duodenum. Hur kan etanol tas upp av cellerna i tarmväggen? Motivera ditt svar. Överdriven alkoholförbrukning leder till fettinlagring i levern. När alkoholen bryts ner sker det huvudsakligen i levern på följande sätt, vilket du känner väl till: alkoholdehydrogenas omvandlar etanol till acetaldehyd och aldehyddehydrogenas omvandlar acetaldehyden till acetat acetat kan sedan kopplas till koenzym A.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 2 Överdriven alkoholförbrukning leder till fettinlagring i levern. När alkoholen bryts ner sker det huvudsakligen i levern på följande sätt, vilket du känner väl till: alkoholdehydrogenas omvandlar etanol till acetaldehyd och aldehyddehydrogenas omvandlar acetaldehyden till acetat acetat kan sedan kopplas till koenzym A. Fråga 2 (10 p): Med din kännedom om detta, använd dina kunskaper i katabolism och anabolism och beskriv hur alkohol ger upphov till fettinlagring i levern. Etanoloxidationen ger alltså upphov till NADH2 och acetat. Acetat kan omvandlas vidare efter att ha bildat acetylcoa, som sin tur kan brytas ned i citronsyracykeln (CSC), där acetylcoa reagerar med oxalacetat till citrat, men för vidare oxidation i CSC krävs NAD. Huvuddelen av cellens NAD har av etanoloxidationen omvandlats till NADH2 varför CSC bromsas upp och citrat ansamlas och skyttlas ut ur mitokondrien och bildar acetylcoa som karboxyleras till malonylcoa. MalonylCoA inhiberar fettsyraoxidationen genom att hämma carnitinskytteln. MalonylCoA metaboliseras vidare av fettsyrasyntaset till fettsyror, för detta åtgår NAD(P)H2. Alltså etanolens produktion av acetat ger kol till fettsyrasyntesen, som använder NAD(P)H2 och regenererar NAD(P), samtidigt som produktionen av malonlylcoa hämmar fettsyraoxidationen. Jämför med när glykolysen genererar NADH2 vid syrebrist och detta tvingar fram produktion av laktat för att regenerera NAD. Fettsyrorna som bildats kommer att kopplas med glycerol-3-fosfat till triacylglycerol i så stor mängd att en inlagring kommer att ske i hepatocyterna.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 3 Fråga 3 (5 p) Alkoholdehdyrogenaset binder alltså etanol på sin aktiva yta (active site). Rita hur etanolmolekylen kan tänkas binda till aminosyraresterna i en aktiv yta - rita vilka bindningar som kan tänkas uppstå. (Du förutsätts inte känna till hur den aktiva ytan faktiskt ser ut eller den exakta reaktionsmekanismen går till). Etanol (CH3CH2OH) karaktäriseras av en kort opolär kolvätekedja som kan binda in till en grupp av aminosyror med hydrofoba sidokedjor i den aktiva ytan. Dessa kan tex vara leucin, tryptofan eller fenylalanin. Den andra karaktäristiska delen av etanol är OH som kan bilda vätebindningar med aminosyran histidin eller interagera med negativ laddade aminosyror (aspartat, glutamat) som kan dra till sig protonen från OH-gruppen. Genom att bygga upp en aktiv yta med sådana aminosyror i rätt läge kan etanolmolekylen specifikt bindas in och bindningen med syret destabiliseras genom vätebindningen.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 4 Fråga 4 (4 p) Med alkoholdehydrogenaset och etanol som modell, förklara vad Km är och vad Km innebär. Experimentellt kan man göra en sk substratmättnadskurva, där man mäter och ritar upp den hastighet varmed alkoholdehydrogenaset bildar acetaldehyd som en funktion av koncentrationen av etanol. Man får en kurva där hastigheten ökar med etanolkoncentrationen, men vid högre koncentrationer planar kurvan ut och når asymptotiskt en maximal hastighet. Vmax. Den koncentration av etanol som ger halva Vmax kallas för Km. Km är alltså ett mått på vid vilken substratkoncentration ett enzym är aktivt. (Genom att Km är relaterat till hastighetskonstanterna för reaktionen och karaktäriserar bildningen av enzym-substratkomplexet är Km också ofta ett mått på affiniteten enzymet har för sitt substrat.)
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 5 Fråga 5 (4 p) Vad heter de blodkärl som försörjer levern med blod och från vilka anatomiska strukturer härstammar dessa blodkärl. Ungefär: A hepatica propria och vena porta. Från truncus coeliacus avgår a hepatica communis. Denna går åt höger och avger, bakom pyloris, a gastroduodenalis. Den återstående delen benämns a hepatica propria. V porta uppstår genom sammanflödet av v splenica och v mesenterica superior.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 6 Fråga 6 (8 p) Beskriv leverns histologiska uppbyggnad. Rita och förklara hur cellerna och strukturerna ligger i förhållande till varandra. Blodkärl? Gallgångar? Ange MYCKET kort, funktion för de strukturer du beskriver. Levern delas in i lober som avgränsas av portatriader sublobulär ven och centralven.( med en gallgång, portaven och ärtär). Gallgången har kubiskt epitel och samlar upp galla från som hepaticyterna producerat.gallan samlas upp i canaliculi som löper mellan levercellerna.via sinusoider med fenestrerat endotel vandrar blodet mot centralvenen. Längs sinusoiderna, innaför endothelet i Disses spalt finns hepatocyter och Kupfferceller (fagocyter) och Ito celler (producerar vitamin A). Zon I-III.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 7 Fråga 7 (2 p) Vilket kärl transporterar bort det venösa blodet från levern och vart tömmer sig denna/dessa sedan? Vena hepatica (Vv hepaticae)=>v cava superior
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 8 Frank tycker själv inte att han är alkoholist. Han tycker att det är skillnad på honom och de som dricker allt de får tag på. Han säger: Det är mycket farligt att köpa sprit på stan - man vet aldrig vad man får tag på. Han berättar om en kompis som köpte en flaska hemkört på stan och höll på att bli blind på kuppen. Kompisen fick åka i iltransport till sjukhuset där de gav honom alkohol som medicin Snacka om trevlig medicin, säger Frank. Kompisen klarade sig denna gång som tur var. Fråga 8 (3 p) Metanol är mycket giftigare än etanol. Metanol i sig är inte giftigt, men alkoholdehydrygenaset oxiderar metanolen till formaldehyd, som är mycket giftigt. Akut metanolförgiftning behandlas med etanol. Förklara mekanismen för hur etanol kan tänkas verka i detta fall. Genom att tillföra etanol, som binder till samma aktiva yta hos alkoholdehydrogenaset som metanol, blockeras nedbrytningen av metanol, vilken då sker så långsamt att fomraldehyd inte når farliga koncentrationer.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 9 Vid ett tillfälle sitter Frank och pratar med en kollega om sina alkoholvanor. Kollegan menar att han också tröstade sig med alkohol förut men att han nu har börjat träna på kvällarna på de hotell där det finns gym och har nu också med automatik dragit ned sin alkoholkonsumtion. Frank förundrar sig över att kollegan kunde ändra sin livsstil med sådan lätthet! Kollegan säger då att detta med hur man tål spriten, och blir beroende av den, är genetiskt. Tänk på japaner, säger han, de tål ju inte ens lite risvin!! Men så ligger de ju inte i riskzonen för att bli alkoholister heller. De toxiska effekterna av alkohol varierar både mellan folkgrupper och mellan individer. Detta förklaras till stor del av genetisk polymorfism. Fråga 9 (5 p) Förklara vad man generellt sett avser med genetisk polymorfism samt hur man kan förklara geografiska skillnader. Genetisk polymorfism innebär interindividuella variationer i den genetiska koden (DNA). Varje individ bär på två alleler av varje gen och kan följaktligen vara homozygot eller heterozygot med avseende på en specifik polymorfi. Den vanligaste formen av polymorfi består av variation i en enda nukleoid, sk SNP, Single Nukleotide Polymorphism. Varierande antal av korta repeats är en annan form. Allelfrekvensen för en specifik polymorfi inom ett geografiskt område bestäms bl a av var och när mutationen introducerades, etnisk tillhörighet, rörligheten i den population där polymorfin uppkom och om genotypen spelar någon roll för avkommans överlevnad vilket i sin tur kan vara relaterad till faktorer i miljön.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 10 Fråga 10 (6 p) Diskutera hur en genetisk polymorfi på olika sätt kan resultera i varierande grad av funktionalitet på proteinnivå, t ex graden av ett enzyms metaboliserande förmåga. En polymorfi i form av en SNP kan få olika konsekvenser: - om en aminosyra ersätts med en annan så kan proteinet fungera mer eller mindre, t ex om ett enzyms aktiva yta förändras påverkas kanske bindningen till substratet - vid trunkerande mutation (tripletten som uppkommer utgör ett stopp-kodon) kan funktionen försvinna helt (homozygoter) eller delvis (heterozygoter) - Om i början eller slutet av ett intron så kan resultatet bli alternativ splitsning (splicing) med ändrad proteinfunktion som följd - Om promotorsekvensen påverkas så kan mängden RNA som bildas påverkas - Om UTR-delar påverkas så kan stabiliteten hos mrna påverkas och därmed mängden protein Liknande effekter kan uppkomma vid andra typer av polymorfier än SNP, t ex varierande antal dinukleotider. Om man är homozygot eller heterozygot har oftast också betydelse för i vilken grad funktionen påverkas.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 11 Fråga 11 (5 p) Beskriv en metod med vars hjälp man utifrån ett blodprov kan bestämma genotypen för en polymorf gen. Olika svar godtas. Ett exempel utgörs av metoden som användes under PCRlaborationen.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 12 Frank tycker att det är bra att diskutera sina problem med sin kollega. Han berättar också att alkoholkonsumtionen har gjort honom till en dålig älskare. Han är rädd för att han inte kan ge sin fru den kärlek hon behöver och vill ha. Frank säger: tusan vet vad spriten gör med reproduktionsorganen och dess komponenter. Vid hög alkoholkonsumtion kan man se skadliga effekter på såväl Leydig-celler som Sertoli-celler. Fråga 12 (6 p) Diskutera vilka effekter en minskning av funktionella Leydig-celler kan få och vidare vilka specifika effekter som kan förväntas om Sertoli-celler skadas. Nedsatt funktion av Leydig-cellerna innebär att testosteronproduktionen minskar. Den största delen (95%) av cirkulerande testosteron produceras i Leydigcellerna. Även andra androgener bildas, såsom androstendion som perifert kan omvandlas till östrogen (och testosteron). Testosteron påverkar manliga könskarakteristika såsom hårväxt genom att 5alfa-reduktas omvandlar testosteron till dihydrotestosteron perifert. Spermieproduktionen är beroende av både fungerande Leydig-celler och Sertoli-celler samt testosteron. De sistnämnda utnyttjar testosteron från Leidigcellerna. Men Leydig-cellerna är i sin tur beroende av Sertoli-cellerna, som bl a kan påverka känsligheten för LH. Sertolicellerna utgör ett stöd för spermiebildningen och producerar östrogen och androgenbindande protein. Minskade nivåer av både testosteron och östrogen kan leda till skelettskörhet.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 13 Franks kollega har alltid förundrats över hur många spermier som bildas. Han har förstått att det beror på att cellerna delar sig i mycket hög grad men att det också är något speciellt med denna delning, kallad meios. Fråga 13 (6 p) Vad innebär meios och vad skiljer den mot mitotisk celldelning? Meios, reduktionsdelning, resulterar i haploida celler med enkel kromosomuppsättning och sker endast i könsceller. Under den första meiotiska delningen kopieras först alla kromosomer varefter rekombination sker mellan homologa kromosomer. Därefter separeras homologa duplicerade kromosomer och två celler bildas med endera maternella resp paternella (överkorsade) kromosomer. Under den andra meiotiska delningen separeras kromatiderna och då erhålles haploida celler med oduplicerade kromosomer. Vid mitotisk celldelning får dottercellerna identisk kromosomuppsättning.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 14 Fråga 14 (5 p) Redogör anatomiskt för de strukturer som är involverad i sädestömningen hos en man. Rita och beskriv hur strukturerna sitter i förhållande till varandra. Testis, ductuli efferentes, epididymis, ductus deferens,m cremaster, ductus ejaculatorii, prostata, vesicula seminalis, corpus carvernosoum, a profunda penis, urethra etc plus lokalisation.
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 15 Frank och hans kollega pratar vidare om alkoholens negativa effekter. Kollegan tror sig ha läst i en skvallertidning för kvinnor att sprit även har negativa effekter på kvinnorna. De är överens om att det gäller att vårda sin kropp. Vill man skaffa barn så får man tänka sig extra noga för eftersom reproduktionsorganen hos mannen såväl som kvinnan är så komplicerade. Leydig- och sertolicellerna har viktiga funktioner i mannens reproduktion. Hos kvinnan har istället granulosa- och theca celler viktiga funktioner. Fråga 15 (2 p) Var finner man dessa celler?
Omtentamen Läkarutbildningen T1:B höstterminen 2006 16 Fråga 16 (6 p) Beskriv så noga du kan dessa celltypers funktion i kvinnans könshormonbildning. Vad bildas? Hur? Var?